????微透鏡陣列、微流控芯片等精密零部件在微光學(xué)、生物醫(yī)療、半導(dǎo)體等戰(zhàn)略新興領(lǐng)域具有關(guān)鍵應(yīng)用價(jià)值，但其高昂成本長期制約產(chǎn)業(yè)規(guī)?；l(fā)展。近日，廣州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院李帥同學(xué)團(tuán)隊(duì)在微納制造裝備領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大技術(shù)突破—— 其自主研發(fā)的氣固熱力耦合微熱壓設(shè)備，通過多維度技術(shù)創(chuàng)新構(gòu)建了精密零部件低成本量產(chǎn)的解決方案，相關(guān)成果已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化落地階段。

圖1 團(tuán)隊(duì)進(jìn)行設(shè)備研發(fā)調(diào)試

????針對(duì)傳統(tǒng)微熱壓設(shè)備加熱效率低、均勻性差的行業(yè)難題，團(tuán)隊(duì)首創(chuàng)氣流輔助微熱壓方法，通過構(gòu)建氣固雙熱流加熱理論模型，結(jié)合抗粘附脫模裝置的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn) ±0.2℃的超精密溫控精度。這一技術(shù)突破將熱壓周期從傳統(tǒng)設(shè)備的 20-30分鐘大幅縮短至30秒，生產(chǎn)效率提升超40倍左右，為批量化生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。

????為解決加工質(zhì)量不穩(wěn)定問題，團(tuán)隊(duì)開發(fā)光感應(yīng)在線檢測(cè)技術(shù)，結(jié)合深度學(xué)習(xí)算法構(gòu)建工藝參數(shù)動(dòng)態(tài)優(yōu)化模型。該系統(tǒng)可在生產(chǎn)過程中自動(dòng)優(yōu)化壓力、溫度等關(guān)鍵參數(shù)，使零部件成型良率提升至95.8%，突破傳統(tǒng)工藝的精度天花板。

????團(tuán)隊(duì)還構(gòu)建了數(shù)字孿生云控制系統(tǒng)，通過物理設(shè)備與虛擬模型的實(shí)時(shí)映射，實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障的預(yù)測(cè)性診斷。同時(shí)，系統(tǒng)支持遠(yuǎn)程監(jiān)控與云端調(diào)度，顯著降低規(guī)?；a(chǎn)的人力成本。

????圖2 氣固熱力耦合微熱壓設(shè)備

????目前，該設(shè)備已應(yīng)用于相機(jī)成像微透鏡陣列、LED 燈導(dǎo)光板等核心部件生產(chǎn)。第三方檢測(cè)顯示，設(shè)備在精準(zhǔn)控溫速度、工藝參數(shù)自優(yōu)化效率、設(shè)備自診斷能力等關(guān)鍵指標(biāo)上均達(dá)到國際領(lǐng)先水平。團(tuán)隊(duì)已申請(qǐng)多項(xiàng)發(fā)明專利（其中 2 項(xiàng)進(jìn)入實(shí)質(zhì)審查階段），并在《機(jī)械設(shè)計(jì)與制造》等核心期刊發(fā)表研究論文，技術(shù)創(chuàng)新性獲行業(yè)權(quán)威認(rèn)可。

????值得關(guān)注的是，團(tuán)隊(duì)與國內(nèi)半導(dǎo)體裝備龍頭企業(yè)達(dá)成戰(zhàn)略合作，標(biāo)志著該技術(shù)正式啟動(dòng)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。這一成果不僅響應(yīng)了“加快科技成果向現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化” 的國家號(hào)召，更有望打破國外在微納制造裝備領(lǐng)域的技術(shù)壟斷，為我國高端電子元器件、生物醫(yī)療設(shè)備等產(chǎn)業(yè)的自主可控提供關(guān)鍵裝備支撐。

????“我們的目標(biāo)是讓中國智造在微納制造領(lǐng)域擁有話語權(quán)?！?團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人表示，下一步將聚焦第三代生物芯片微流道成型等 “卡脖子” 場(chǎng)景，持續(xù)迭代設(shè)備性能，推動(dòng)微納制造技術(shù)在航空航天、生物醫(yī)療等前沿領(lǐng)域的應(yīng)用。該研究也為職業(yè)院校產(chǎn)學(xué)研融合提供了典范，展現(xiàn)了技術(shù)技能人才在國家科技創(chuàng)新體系中的重要價(jià)值。

????（通訊員：李帥）